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垃圾焚烧炉炉膛用耐火材料

文章来源:人气:发表时间:2024-12-26 10:01:33

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垃圾焚烧炉炉膛内耐火材料的损毁主要与高温、化学侵蚀、机械冲击、热冲击等因素相关。这些因素会导致耐火材料逐渐失效,影响炉膛的使用寿命。以下是常见的损毁机理:


1. 热机械损毁


高温作用:

炉膛运行温度通常在850℃~1200℃,部分区域温度波动较大,导致耐火材料受热膨胀和收缩,产生热应力。长期温度波动会引起材料开裂、剥落,尤其是热震稳定性较差的材料。

机械冲击:

垃圾在焚烧过程中可能产生冲击或摩擦,如燃烧室的排渣口处常受高温熔渣冲刷磨损。


2. 化学侵蚀


酸性侵蚀:

垃圾焚烧产生的酸性气体(如HCl、SO₂)与耐火材料中的成分反应,导致材料结构劣化。

碱性侵蚀:

燃烧过程中形成的碱性氧化物(如Na₂O、K₂O)会与耐火材料中的成分(如Al₂O₃、SiO₂)反应,生成低熔点化合物,导致材料熔损。


3. 磨损和冲刷


高温熔渣冲刷:

垃圾燃烧产生的熔渣在高温下流动,对炉膛壁的耐火材料产生冲刷和磨损作用。

飞灰冲刷:

高速烟气中携带的飞灰颗粒对炉膛内衬造成机械磨损,特别是在烟气流动强烈的部位(如二燃室出口)。


4. 氧化损毁


高温氧化作用:

在高温和氧气作用下,某些耐火材料成分(如SiC)可能被氧化,导致强度下降或结构劣化。


5. 热应力剥落


热冲击破坏:

在炉膛启停过程中,快速升温和降温会引起耐火材料表面的热应力,导致裂纹扩展或剥落。这种现象在耐火砖和浇注料中尤为常见。


垃圾焚烧炉炉膛的耐火材料选择需要考虑高温、化学侵蚀、机械冲击和热冲击等复杂环境。以下是炉膛常用的耐火材料:


1. 高铝砖


一级高铝砖(Al₂O₃ ≥75%),耐火度可达到 1770 - 1790℃,高温耐受性能良好。耐酸碱侵蚀能力强,抗机械磨损性好。高铝砖的抗热震性比较好,能够承受热应力的冲击而不易产生裂纹。通常用于炉膛的上部和侧壁区域,承受高温及烟气冲刷的部位。


2. 刚玉砖


含刚玉(Al₂O₃ ≥90%),高温耐受性能优异(耐温可达1700℃以上)。具有较高的抗化学侵蚀能力,特别适合酸性、碱性气体侵蚀环境。用于炉膛的高温区域,如燃烧强烈的主燃烧室。


3. 碳化硅砖


碳化硅砖是以碳化硅(SiC)为主要成分。碳化硅具有很高的硬度和强度,使得碳化硅砖耐磨性优异。同时,碳化硅砖的导热系数较高,有助于炉膛内热量的快速传导,使垃圾能够更充分地燃烧。其高温耐受性能优异,能够承受高达 1400 - 1600℃的高温,在垃圾焚烧炉炉膛的高温环境下也能稳定工作。在一些大型垃圾焚烧炉炉膛的关键部位使用。


4. 耐火浇注料


类型:

高铝质浇注料

刚玉质浇注料

锆刚玉质浇注料

特点:

易于施工,能适应复杂形状的结构。抗冲刷性能好,适合用于补强部位或整个炉膛内衬。

适用场合:

爆燃区、拱顶、边角部位等。


5. 耐火喷涂料


施工方便,可直接在炉膛表面喷涂,形成整体无缝衬里。热震稳定性和抗剥落性能较好。适用于维修或薄衬改造。


合理的设计、运行和维护管理可以较好的延缓垃圾焚烧炉炉膛耐火材料的损毁,降低运行成本。

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